技术领域
[0001] 本
发明涉及技术矿山洗选设备领域，具体涉及选
煤用重介质旋流器、选煤用浓缩分级旋流器、金属与非金属选矿用分级旋流器。
[0002]
背景技术
[0003] 旋流器是一种利用
流体压
力产生旋转运动的装置。旋流器具有体积小、本身无运动部件、处理量大、分选效率高等特点，故应用范围比较广泛。特别是对难选、极难选选煤，细粒级较多的
氧化煤、高硫煤的分选和
脱硫有显著的效果和经济效益。它广泛应用于选煤、选矿、环保、石油、粮食、非金属等行业。
[0004] 旋流器的工作原理：当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。由于所受的
离心力不同，料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克服
水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水因所受的离心力小，未及靠近器壁即随料浆做回转运动。在后续给料的推动下，料浆继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集，而细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列。随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分，流动端面越来越小，在外层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改变方向，转而向上运动，形成内旋流，自溢
流管道排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出。
[0005] 旋流器包括入料口、溢流口、中心管和底流口，它们的形式和尺寸是旋流器的重要技术参数，直接影响着旋流器的工作能力和分级效果。传统的旋流器设计时中心管为通径型
钢制圆管，中心管对
耐磨性的要求很高，如重介旋流器，其分选的重介质为磁
铁粉加上所选物料含有一定量的矸石，对中心管的磨损较大，使用寿命很难保证，通常使用3-6个月的时间就要更换配件。旋流器设计阶段就已经确定旋流器中心管的公称直径和插入深度，中心管底部为传统的平面形式，分选精度也随之确定，无法提高，在现场使用时即使分选效果不佳也很难调整，除非更换整台设备。
[0006]
发明内容
[0007] 本发明提供一种能够提高旋流器分选精度和延长设备使用寿命的高精度分选旋流器。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高精度分选旋流器，包括上下连通的旋流导向筒和旋流锥体，所述旋流导向筒一侧开设有入料口，旋流导向筒顶端连通有溢流通道，该溢流通道具有向下伸入旋流导向筒内的中心管，所述旋流锥体底端开设有底流口，所述中心管包括圆柱
型壳体，该壳体的内、外圆柱面上分别设置有
内圈耐磨层和
外圈耐磨层，所述内圈耐磨层和外圈耐磨层在壳体底端形成整体式的圆锥环切割部。优选地，所述内圈耐磨层和外圈耐磨层的材料均采用氧化
铝耐磨陶瓷。
[0009] 中心管壳体的内外面均加设有耐磨层，可以有效增强中心管的耐磨性能，提高中心管的使用寿命。中心管底端形成一个整体式的圆锥环切割部，将中心管底部的传统平面形式改为尖
角形式，所述切割部对待分选物料
密度场的切割形式由面切割形式优化为线切割形式，切割精度更高，从而提高旋流器的分选精度，使旋流器达到最佳的分选效果。所述中心管壳体上端与溢流通道通过
螺栓固定连接，在实际使用时，如果旋流器分选精度无法达到要求，可将中心管拆卸更换，其公称直径和长度不变，但内圈耐磨层形成的变径大小以及切割部的尺寸可根据实际工况做调整，提高旋流器的分选精度，并且不影响原设计参数，拓宽旋流器的使用范围。
[0010] 进一步地，所述内圈耐磨层下端的厚度大于内圈耐磨层上端的厚度。优选地，所述内圈耐磨层下端与上端的厚度比为2:1。
[0011] 由于中心管的有效作用范围只是切割待分选物料的部位，把中心管上部分的直径加大与溢流管直接通过高强度螺栓连接，不会改变旋流器的分选机理和效果。把传统中心管的通径圆管改为变径，这种结构的设计导致小密度待分选物料通过中心管向溢流口排出时，所受压力越来越小，不再是传统设计的恒压流动，从而降低了对中心管的磨损，达到中心管的更换周期与整机更换周期的一致，即不需要单独更换中心管，延长了设备的使用寿命。
[0012] 优选地，所述中心管与旋流导向筒的公称直径比为1:3至1:2，所述中心管与旋流导向筒的长度比为1:2至4:5。采用上述配比的旋流器能到达较好的分选精度。
[0013] 由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：本发明在不改变旋流器分选机理及基本结构的条件下，通过改变中心管的结构形式达到了提高分选精度和提高使用寿命的目的，从而提高了选煤厂的洗选
质量，并提高了整机的使用寿命。
[0015] 图1为本发明高精度分选旋流器的结构示意图，并示出了中心管的局部轴向剖视图以及旋流导向筒和旋流锥体的半剖图；图2为图1中A部分放大图。
[0016] 图中：1、旋流导向筒，2、旋流锥体，3、入料口，4、溢流通道，5、中心管，51、壳体，52、内圈耐磨层，53、外圈耐磨层，54、切割部，6、底流口。
[0017]
具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
[0019] 本发明提供一种高精度分选旋流器，如图1所示，旋流器包括旋流导向筒1、旋流锥体2和溢流通道4，其中旋流导向筒1与旋流锥体2上下连通，并采用螺栓固定。旋流导向筒1为通径圆柱体，旋流导向筒上端与溢流通道4连通，旋流导向筒
侧壁上开设有入料口3，溢流通道在旋流导向筒中具有向下伸入的中心管5，该中心管主要包括圆柱型的壳体51，该壳体上端具有
法兰边，可以通过螺栓与溢流通道直接连通。壳体51的主体由钢板卷圆而成，内、外壁分别粘贴由氧化铝耐磨陶瓷制成的内圈耐磨层52和外圈耐磨层53，所述内圈耐磨层和外圈耐磨层在壳体底端形成整体式圆锥环状的切割部54，该切割部是由氧化铝整体烧制而成的耐磨陶瓷，保证耐磨性的同时提高分选精度。
[0020] 如图2所示，中心管5外径由上而下保持一致，内径则由下而上增大。本
实施例中中心管的变径结构是由内圈耐磨层上端和下端的厚度决定的，当内圈耐磨层下端的厚度大于内圈耐磨层上端的厚度时，小密度待分选物料通过中心管向溢流口排出时，所受压力越来越小，不再是传统设计的恒压流动，从而降低了对中心管的磨损，大大延长设备的使用寿命。中心管内径变径可以平滑过渡，也可以采用两段不同内径的耐磨层实现，本实施例中，为了加工制作方便，可以采用厚度比为2:1的内圈耐磨层上、下端部粘贴中心管内壁。
[0021] 本发明的工作原理如下：旋流器内壁里的大量待分选物料，在重力和离心力的双重作用下形成涡旋，密度大的颗粒最大限度地沿锥体内表面下沉，从底流排出，密度小的颗粒向中心运动从溢流通道排出。分选过程中，待分选物料在旋流器内部形成一个密度场，待分选物料按照密度从大到小的顺序从旋流器内壁开始依次排开，中心管会对这个密度场进行分割，密度小的待分选物料会进入中心管内部，通过溢流通道排出旋流器本体，密度大的待分选物料会沿着旋流器主体的内壁，从底流口排出。同时小密度待分选物料进入中心管排出时会对中心管形成磨损，待分选物料在旋流器内部形成涡旋时会对中心管外壁形成磨损，增加内、外圈耐磨层可以有效降低磨损。
[0022] 以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种
变形和改进，均应落入本发明的
权利要求书确定的保护范围内。
